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PCB各层介绍

2023-09-03 13:20| 来源: 网络整理| 查看: 265

PCB各层介绍

 可能会有重复,对付看

a.       信号层(Signal Layers): 信号层包括Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer 1…30。这些层都是具有电气连接的层,也就是实际的铜层。中间层是指用于布线的中间板层,该层中布的是导线。

b.       内层(Internal Plane): Internal Plane 1…16,该类型的层仅用于多层板,这些层一般连接到地和电源上,成为电源层和地层,也具有电气连接作用,也是实际的铜层,但该层一般情况下不布线,是由整片铜膜构成。

c.       丝印层(Silkscreen Overlay):包括顶层丝印层(Top overlay)和底层丝印层(Bottom overlay)。定义顶层和底层的丝印字符,就是一般在阻焊层之上印的一些文字符号,比如元件名称、元件符号、元件管脚和版权等,方便以后的电路焊接和查错等。

d.       锡膏层(Paste Mask):或称助焊层,包括顶层锡膏层(Top paste)和底层锡膏层(Bottom paste),指我们可以看到的露在外面的表面贴装焊盘,也就是在焊接前需要涂焊膏的部分。所以,这一层在焊盘进行热风整平和制作焊接钢网时也有用。

e.       阻焊层(Solder Mask):,包括顶层阻焊层(Top solder)和底层阻焊层(Bottom solder),其作用与锡膏层相反,指的是要盖绿油的层。该层不粘焊锡,防止在焊接时相邻焊接点的多余焊锡短路。阻焊层将铜膜导线覆盖住,防铜膜过快在空气中氧化,但是在焊点处留出位置,并不覆盖焊点。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘,是自动产生的。

f.        机械层(Mechanical Layers):最多可选择16层机械加工层。设计双面板只需要使用默认选项Mechanical Layer 1。机械层是定义整个PCB板的外观的,它一般用于设置电路板的外形尺寸,数据标记,对齐标记,装配说明以及其它的机械信息。设计为PCB机械外形,默认LAYER1为外形层。其它LAYER2/3/4等可作为机械尺寸标注或者特殊用途,如某些板子需要制作导电碳油时可以使用LAYER2/3/4等,但是必须在同层标识清楚该层的用途。

g.       禁布层(Keep Out Layer) :定义布线层的边界。定义了禁止布线层后,在以后的布线过程中,具有电气特性的布线不可以超出禁止布线层的边界。很多设计师也使用做PCB机械外形,如果PCB上同时有KEEPOUT和MECHANICAL LAYER1,则主要看这两层的外形完整度,一般以MECHANICAL LAYER1为准。建议设计时尽量使用MECHANICAL LAYER1作为外形层,如果使用KEEPOUT LAYER作为外形,则不要再使用MECHANICAL LAYER1,避免混淆!钻孔层(Drill Layer):包括钻孔引导层(Drill guide)和钻孔数据层(Drill drawing),是钻孔的数据。钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息(如焊盘,过孔就需要钻孔)。Protel 99 SE提供了Drill gride(钻孔指示图)和Drill drawing(钻孔图)两个钻孔层。

h.       多层(Multi-layer) :指PCB板的所有层。电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板,与不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层—多层。一般,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。

阻焊层和助焊层的区分

    阻焊层:solder mask,是指板子上要上绿油的部分;因为它是负片输出,所以实际上有solder mask的部分实际效果并不上绿油,而是镀锡,呈银白色!

    助焊层:paste mask,是机器贴片时要用的,是对应所有贴片元件的焊盘的,大小与toplayer/bottomlayer层一样,是用来开钢网漏锡用的。

    要点:两个层都是上锡焊接用的,并不是指一个上锡,一个上绿油;那么有没有一个层是指上绿油的层,只要某个区域上有该层,就表示这区域是上绝缘绿油的呢?暂时我还没遇见有这样一个层!我们画的PCB板,上面的焊盘默认情况下都有solder层,所以制作成的PCB板上焊盘部分是上了银白色的焊锡的,没有上绿油这不奇怪;但是我们画的PCB板上走线部分,仅仅只有toplayer或者bottomlayer层,并没有solder层,但制成的PCB板上走线部分都上了一层绿油。

那可以这样理解:1、阻焊层的意思是在整片阻焊的绿油上开窗,目的是允许焊接!2、默认情况下,没有阻焊层的区域都要上绿油!3、paste mask层用于贴片封装!SMT封装用到了:toplayer层,topsolder层,toppaste层,且toplayer和toppaste一样大小,topsolder比它们大一圈。 DIP封装仅用到了:topsolder和multilayer层(经过一番分解,我发现multilayer层其实就是toplayer,bottomlayer,topsolder,bottomsolder层大小重叠),且topsolder/bottomsolder比toplayer/bottomlayer大一圈。

焊盘在设计中默认会开窗(OVERRIDE:0.1016mm),即焊盘露铜箔,外扩0.1016mm,波峰焊时会上锡。建议不做设计变动,以保证可焊性;

过孔在设计中默认会开窗(OVERRIDE:0.1016mm),即过孔露铜箔,外扩0.1016mm,波峰焊时会上锡。如果设计为防止过孔上锡,不要露铜,则必须将过孔的附加属性SOLDER MASK(阻焊开窗)中的PENTING选项打勾选中,则关闭过孔开窗。

PCB多层板是指用于电器产品中的多层线路板,多层板用上了更多单面板或双面板的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。

随着SMT(表面安装技术)的不断发展,以及新一代SMD(表面安装器件)的不断推出,如QFP、QFN、CSP、BGA(特别是MBGA),使电子产品更加智能化、小型化,因而推动了PCB工业技术的重大改革和进步。自1991年IBM公司首先成功开发出高密度多层板(SLC)以来,各国各大集团也相继开发出各种各样的高密度互连(HDI)微孔板。这些加工技术的迅猛发展,促使了PCB的设计已逐渐向多层、高密度布线的方向发展。多层印制板以其设计灵活、稳定可靠的电气性能和优越的经济性能,现已广泛应用于电子产品的生产制造中。

1、信号层(Signal Layers)  

AlTIum Designer最多可提供32个信号层,包括顶层(Top Layer)、底层(Bottom Layer)和中间层(Mid-Layer)。各层之间可通过通孔(Via)、盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)实现互相连接。  

 

图1.PCB孔 

(1)、顶层信号层(Top Layer)  

也称元件层,主要用来放置元器件,对于双层板和多层板可以用来布置导线或覆铜。

(2)、底层信号层(Bottom Layer)

也称焊接层,主要用于布线及焊接,对于双层板和多层板可以用来放置元器件。 

(3)中间信号层(Mid-Layers) 

最多可有30层,在多层板中用于布置信号线,这里不包括电源线和地线。 

2、内部电源层(Internal Planes) 

通常简称为内电层,仅在多层板中出现,PCB板层数一般是指信号层和内电层相加的总和数。与信号层相同,内电层与内电层之间、内电层与信号层之间可通过通孔、盲孔和埋孔实现互相连接。

图2.PCB各层标示  

3、丝印层(Silkscreen Layers)  

一块PCB板最多可以有2个丝印层,分别是顶层丝印层(Top Overlay)和底层丝印层(Bottom Overlay),一般为白色,主要用于放置印制信息,如元器件的轮廓和标注,各种注释字符等,方便PCB的元器件焊接和电路检查。 

(1)顶层丝印层(Top Overlay) 

用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号以及各种注释字符。 

(2)底层丝印层(Bottom Overlay)

与顶层丝印层相同,若所有标注在顶层丝印层都已经包含,底层丝印层可关闭。

4、机械层(Mechanical Layers) 

机械层,一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如PCB的外形尺寸、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。这些信息因设计公司或PCB制造厂家的要求而有所不同,下面举例说明我们的常用方法。 

Mechanical 1:一般用来绘制PCB的边框,作为其机械外形,故也称为外形层;  

Mechanical 2:我们用来放置PCB加工工艺要求表格,包括尺寸、板材、板层等信息;  

Mechanical 13 & Mechanical 15:ETM库中大多数元器件的本体尺寸信息,包括元器件的三维模型;为了页面的简洁,该层默认未显示; 

Mechanical 16:ETM库中大多数元器件的占位面积信息,在项目早期可用来估算PCB尺寸;为了页面的简洁,该层默认未显示,而且颜色为黑色。 

5、遮蔽层(Mask Layers)  

AlTIum Designer提供了阻焊层(Solder Mask)和锡膏层(Paste Mask)两种类型的遮蔽层(Mask Layers),在其中分别有顶层和底层两层,这里就不详细介绍了。

1、信号层(Signal Layers)

  Altium Designer最多可提供32个信号层,包括顶层(Top Layer)、底层(Bottom Layer)和中间层(Mid-Layer)。各层之间可通过通孔(Via)、盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)实现互相连接。

  

  图1 PCB孔

  (1)、顶层信号层(Top Layer)

  也称元件层,主要用来放置元器件,对于双层板和多层板可以用来布置导线或覆铜。

  (2)、底层信号层(Bottom Layer)

  也称焊接层,主要用于布线及焊接,对于双层板和多层板可以用来放置元器件。

  (3)中间信号层(Mid-Layers)

  最多可有30层,在多层板中用于布置信号线,这里不包括电源线和地线。

  2、内部电源层(Internal Planes)

  通常简称为内电层,仅在多层板中出现,PCB板层数一般是指信号层和内电层相加的总和数。与信号层相同,内电层与内电层之间、内电层与信号层之间可通过通孔、盲孔和埋孔实现互相连接。

  

  图2 PCB各层标示

  3、丝印层(Silkscreen Layers)

  一块PCB板最多可以有2个丝印层,分别是顶层丝印层(Top Overlay)和底层丝印层(Bottom Overlay),一般为白色,主要用于放置印制信息,如元器件的轮廓和标注,各种注释字符等,方便PCB的元器件焊接和电路检查。

  (1)顶层丝印层(Top Overlay)

  用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号以及各种注释字符。

  (2)底层丝印层(Bottom Overlay)

  与顶层丝印层相同,若所有标注在顶层丝印层都已经包含,底层丝印层可关闭。

  4、机械层(Mechanical Layers)

  机械层,一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如PCB的外形尺寸、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。这些信息因设计公司或PCB制造厂家的要求而有所不同,下面举例说明我们的常用方法。

  Mechanical 1:一般用来绘制PCB的边框,作为其机械外形,故也称为外形层;

  Mechanical 2:我们用来放置PCB加工工艺要求表格,包括尺寸、板材、板层等信息;

  Mechanical 13 & Mechanical 15:ETM库中大多数元器件的本体尺寸信息,包括元器件的三维模型;为了页面的简洁,该层默认未显示;

  Mechanical 16:ETM库中大多数元器件的占位面积信息,在项目早期可用来估算PCB尺寸;为了页面的简洁,该层默认未显示,而且颜色为黑色。

  5、遮蔽层(Mask Layers)

  Altium Designer提供了阻焊层(Solder Mask)和锡膏层(Paste Mask)两种类型的遮蔽层(Mask Layers),在其中分别有顶层和底层两层,这里就不详细介绍了。



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